فولاد انواع مختلفی دارد و نوع دیگری از دسته بندی آن به دو جنس استنلس استیل و کربن استیل است که میان آنها را بررسی خواهیم کرد.این دو نوع از نظر ساختار شیمیایی و خصوصیات ظاهری و فیزیکی تفاوت زیادی با هم دارند که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت.
شاید در نگاه اول هر دو نوع فولاد مشابه هم باشند اما تفاوت های مهم وجود دارد که آنها را از یکدیگر متمایز می کند. هر دوی این مشتقات فولاد در طیف گسترده ای از کاربردهای تجاری و مصرفی مورد استفاده قرار می گیرند. اصلی ترین تفاوت این دو در اجزایی است که به فولاد اضافه می شود. این مساله سبب میشود بتواند برای اهداف مورد نظر مفید باشد.
استنلس استیل چیست؟
استنلس استیل آلیاژی از آهن است که دارای مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی است. این خوردگی یا همان زنگ زدگی زمانی رخ می دهد که محصولات تولیدی حاوی آهن مانند در معرض اکسیژن قرار می‌گیرند و در یک واکنش شیمیایی موسوم به اکسیداسیون،خورده می شوند.
اکسیداسیون باعث تغییر در خواص آنها می شود. آهن اکسید می شود و به یک فلز قهوه ای مایل به قرمز (اکسید آهن) تبدیل میشود. سرانجام ، اکسید آهن تا جایی اکسید می شود که کاملاً از هم گسیخته شود و دیگر کارایی لازم و مطلوبی را برای مصرف کننده ندارد.
استنلس استیل برای مقاومت در برابر اکسیداسیون و خوردگی تهیه و تولید می شود. این ماده حداقل ۱۰.۵ درصد وزنی کروم دارد. کروم ، برخلاف آهن ، مستعد اکسیداسیون نیست و به نوعی آلیاژ مقاوم در برابر خوردگی می باشد. کروم بدون ایجاد زنگ زدگی یا خوردگی در معرض اکسیژن قرار می گیرد. این ماده به عنوان یک عنصر ارزشمند در تولید فولاد ضد زنگ می‌باشد. تفاوت کربن استیل و استنلس استیل در داشتن یک لایه محافظ کرومی است که این عنصر مانعی بین اکسیژن محیط و آهن فلز ایجاد می کند.
کربن استیل چیست؟
حالا ببینیم که کربن استیل چیست ؟ باید بگوییم که با توجه به کربن زیاد، معمولاً تا ۲.۱٪ از وزن آن شناخته میشود. AISI یا همان انجمن فولاد و استیل آمریکا فولاد کربن را با رعایت معیارهای زیر تعریف می کند:
حداقل مقدار مس لازم نباید از ۴۰/۰٪ تجاوز کند.
حداکثر مقدار منگنز نباید بیش از ۱.۶۵٪ باشد.
حداکثر مقدار مس نباید بیش از 0.6 ٪ باشد
حداکثر محتوای سیلیکون نباید از ۰.۶٪ تجاوز کند
حالا با توجه به این تعاریف و ویژگیها در کربن استیل، باید متوجه شده باشید کهوجود مقدار بالای کربن ویژگی های فولاد را تغییر می دهد. به طور خاص ، قوی تر و سخت تر می شود. به همین دلیل بسیاری از شمشیرها ، چاقوها و سایر سلاحهای تیغه ای از فولاد با کربن بالا تولید می شوند.
و اما تفاوت استنلس استیل و کربن استیل
کربن استیل و استنلس استیل تفاوت های زیادی با هم دارند.همانطور که گفته شد ساختار شیمیایی این دو متفاوت است و همین باعث می شود که ویژگیهای ظاهری و اساسی زیادی با هم داشته باشند.این تفاوتها از براقیت فلز تا مقاومت در برابر خوردگی و البته قیمت تمام شده وجود دارد.
براقیت ظاهری
تفاوت بارز کربن استیل و استنلس استیل که از روی ظاهر هم میتوان آنرا تشخیص داد، براقیت و درخشندگی آنها می‌باشد. فولاد معمولی مات است در صورتی که استنلس استیل به دلیل وجود کروم ظاهر براق و درخشانی دارد.
ساختار شیمیایی
ساختار شیمیایی متفاوت، اصلی ترین تفاوت میان استنلس استیل و کربن استیل است. کربن ماده آلیاژی اصلی برای آهن و فولاد است. اما برخی از عناصر دیگر مانند تنگستن ، کروم ، منگنز نیز برای این منظور قابل استفاده هستند. انواع و مقادیر عنصر آلیاژی بکار گرفته شده،میزان سختی ، شکل‌پذیری و استحکام کششی فولاد را تعیین می کند. در حالی که در کربن استیل، کربن به عنوان عنصر آلیاژی اصلی است و برای این آلیاژ مقادیر عناصر آلیاژی دیگر مانند کروم ، منگنز ، کبالت ، تنگستن مشخص نشده است.
مقاومت دربرابر خوردگی
کروم اضافه شده در استنلس استیل باعث می شود که این آلیاژ نسبت به کربن استیل در برابر خوردگی مقاومت بیشتری از خود نشان دهد.مولکول های کروم در برخورد با اکسیژن، یک لایه اکسید کروم ایجاد می کند که فولاد را از تخریب و خوردگی محافظت می کند. کربن استیل کروم کافی برای تشکیل این لایه اکسید کروم ندارد و بنابراین اکسیژن با آهن پیوند میدهد و منجر به اکسید آهن یا زنگ زدگی می شود.
قیمت استنلس استیل و کربن استیل
نکته مهم دیگر تفاوت کربن استیل و استنلس استیل، قیمت است. به طور منطقی استنلس استیل معمولاً گرانتر از فولادهای کربن هستند. این مساله بیشتر به دلیل اضافه شدن انواع عناصر آلیاژی در فولاد ضد زنگ از جمله کروم ، نیکل ، منگنز و سایر موارد است. فولاد کربن بیشتر از عناصر آهن و کربن نسبتاً مقرون به صرفه تشکیل شده است. اگر با کسری بودجه در پروژه خود مواجه هستید، قطعا کربن استیل بهترین گزینه می باشد.